CN110025411A

CN110025411A - 具有弹性部的椎间融合器

Info

Publication number: CN110025411A
Application number: CN201910392771.2A
Authority: CN
Inventors: 王明军; 孙杨; 杨大志
Original assignee: Lixin (shenzhen) Medical Devices Co Ltd; Shenzhen City Heart Science Co Ltd
Current assignee: Lixin (shenzhen) Medical Devices Co Ltd; Shenzhen City Heart Science Co Ltd
Priority date: 2018-06-12
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2019-07-19
Anticipated expiration: 2039-05-13
Also published as: CN111920555A; CN110063819A; CN111920554B; CN111839832A; CN115212018A; CN111839832B; CN110013367A; CN110063819B; CN210644254U; CN111839833A; CN115317205A; CN111920555B; CN110025411B; CN111920554A; CN213722665U; CN110013367B

Abstract

本发明提供了一种具有弹性部的椎间融合器，其包括：主体部，其是以三维网络结构为骨架的多孔体结构，并且具有相对的上表面和下表面；以及弹性部，其包括形成在主体部的上表面和下表面中的至少一个表面上，并沿着上表面或下表面的二维方向排列的多个弹性片。在这种情况下，椎间融合器植入人体例如椎骨之间后，弹性部与椎骨直接接触而承受来自椎骨的压力，由于弹性部包括沿着上表面或下表面的二维方向排列的多个弹性片，因此，弹性部容易根据椎骨与椎间融合器接触的表面而自适应地受力，从而改善椎间融合器的临床修复效果。此外，由于椎间融合器能够更加均匀地刺激椎骨融合面，因此，具有良好的骨诱导性，能够促进骨骼恢复生长。

Description

具有弹性部的椎间融合器

技术领域

本公开涉及一种具有弹性部的椎间融合器。

背景技术

随着人口老龄化的加剧与现代都市人民生活习惯的改变，以颈椎病、颈椎间盘突出症、腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症等为代表的脊柱退行性疾病正严重影响人们的工作和生活。目前，上述病情在初期阶段时，大多采用保守的治疗方法例如药物治疗、理疗等。然而，随着患者病情的加重，需要考虑采用更有效的治疗方法例如椎骨融合术来抑制患者病情的加重。以腰椎间盘突出症为例，当椎间盘突出压迫椎管超过1/3或者出现下肢麻木、活动困难、大小便无力等情况时，这时保守的治疗方法的治疗效果已不明显，此时需要考虑对患者实施椎骨融合术。

在椎骨融合术中，通过把椎骨间突出的椎间盘摘除，然后在椎骨间植入椎间融合器以诱导椎骨融合在一起，以便达到消除病灶的目的。在椎骨融合术的临床应用中，由于椎间融合器在手术后被长期置入人体内，因此椎间融合器的结构、制造技术、质量等因素都对椎骨融合术的术后效果起重要的作用。

专利文献1公开了一种可塑形个体化脊柱融合器，包括融合器的上顶板、下顶板、塑形弹簧、内生物硅胶圈、外生物硅胶圈、卡扣A和卡扣B。所述的上顶板和下顶板通过复位弹簧连接在一起，内生物硅胶圈和外生物硅胶圈分布在复位弹簧的内侧和外侧，并通过卡扣A和卡扣B连接在上下顶板上，且外生物硅胶圈上有一骨水泥注入孔。

然而，在上述专利文献1中，尽管可以调节融合器的高度、角度、倾斜度等的融合器，但是融合器的上顶板与下顶板的形状固定，而每个手术个体之间是存在个体差异的，与人体骨头接触的面不能完全的贴合。因此，专利文献1的融合器并不利于椎骨间的融合效果。

现有技术文献

专利文献1：中国专利申请公开号CN104083235A。

发明内容

本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种能够适应不同椎间骨骼的形状，增加其骨诱导性，促进骨骼生长的椎间融合器。

为此，本公开提供了一种具有弹性部的椎间融合器，其包括：主体部，其是以三维网络结构为骨架的多孔体结构，并且具有相对的上表面和下表面；以及弹性部，其包括形成在所述主体部的所述上表面和所述下表面中的至少一个表面上，并沿着所述上表面或所述下表面的二维方向排列的多个弹性片。

在这种情况下，椎间融合器植入人体例如椎骨之间后，弹性部与椎骨直接接触而承受来自椎骨的压力，由于弹性部包括沿着所述上表面或所述下表面的二维方向排列的多个弹性片，因此，弹性部容易根据椎骨与椎间融合器接触的表面而自适应地受力，从而改善椎间融合器的临床修复效果。此外，由于椎间融合器能够更加均匀地刺激椎骨融合面，因此，具有良好的骨诱导性，能够促进骨骼恢复生长。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，所述弹性片具有弹性部和与所述弹性部连接的两个端部，所述弹性片的两个端部固定于所述主体部，并且所述弹性片的弹性体与所述主体部之间具有间隙。在这种情况下，弹性片的弹性体能够有一定的空间进行活动，由此，能够实现缓冲效果。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，所述多个弹性片包括并行排列且呈波浪状的第一类弹性片和第二类弹性片，从沿着与所述弹性片的长度正交的方向看，所述第一类弹性片与所述第二类弹性片的波浪状的波纹交错分布。由此，能够使第一类弹性片与第二类弹性片均匀受力。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，所述主体部的孔隙率为70％～90％。由此，能够利于骨组织内的气血流通，促进骨组织生长。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，所述三维网络结构由多个网络结构单元体构成，所述网络结构单元体为多面体结构，所述网络结构单元体包括基点和连接各个基点的棱，多个所述网络结构单元体以所述基点和所述棱重合的方式依次排列。由此，网络结构单元可以紧密排列从而得到三维网络结构。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，在所述主体部，还填充有人工骨。由此，能够诱导骨骼生长，促进恢复。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，所述主体部由金属、陶瓷、聚合物中的至少一种制成。由此，能够根据情况选择合适材料的主体部。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，在所述三维网络结构中，多个所述网络结构单元体之间相互连通。由此，能够形成气血通路，促进骨组织生长恢复。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，所述弹性片呈波浪状，并且所述弹性片具有两个以上的波峰。由此，能够均匀地分散应力。

另外，在本公开所涉及的椎间融合器中，可选地，所述三维网络结构通过3D打印形成。由此，能够利用3D打印技术制作出具有复杂的缓冲结构的椎间融合器。

根据本发明，能够提供一种能够适应不同椎间骨骼的形状，增加其骨诱导性，促进骨骼生长的椎间融合器。

附图说明

现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例，其中：

图1是示出了本公开的实施方式所涉及的椎间融合器的使用状态示意图。

图2是示出了本公开的实施方式所涉及的椎间融合器的立体图。

图3是示出了本公开的实施方式所涉及的椎间融合器的侧视图。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及的椎间融合器的主体部的三维网络结构图。

图5是示出了本公开的实施方式所涉及的三维网络结构的网络结构单元体示意图。

图6是示出了本公开的实施方式所涉及的弹性部的立体图。

附图标号：

1…椎间融合器，2…椎骨，10…主体部，11…网络结构单元体，111…基点，112…棱，20…弹性部，21…第一类弹性片，22…第二类弹性片。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式，进一步详细地说明本发明。在附图中，相同的部件或具有相同功能的部件采用相同的符号标记，省略对其的重复说明。

图1是示出了本公开的实施方式所涉及的椎间融合器1的使用状态示意图。图2是示出了本公开的实施方式所涉及的椎间融合器1的立体图。图3是示出了本公开的实施方式所涉及的椎间融合器1的侧视图。

如图1、图2、图3所示，本公开提供一种具有弹性部20的椎间融合器1(有时也称“融合器1”)，其包括主体部10以及弹性部20。其中，主体部10是以三维网络结构为骨架的多孔体结构，并且具有相对的上表面和下表面。弹性部20包括形成在主体部10的上表面和下表面中的至少一个表面上，并沿着上表面或下表面的二维方向排列的多个弹性片。

在这种情况下，椎间融合器1植入人体例如椎骨2之间后(参见图1)，弹性部20与椎骨2直接接触而承受来自椎骨2的压力，由于弹性部20包括沿着上表面或下表面的二维方向排列的多个弹性片，因此，弹性部20容易根据椎骨2与椎间融合器1接触的表面而自适应地受力，从而改善椎间融合器1的临床修复效果。此外，由于椎间融合器1能够更加均匀地刺激椎骨2融合面，因此，具有良好的骨诱导性，能够促进骨骼恢复生长。

如图2所示，在一些示例中，三维网络结构可以通过3D打印形成。由此，能够利用3D打印技术制作出复杂的三维网络结构。

在另一些示例中，椎间融合器1可以通过3D打印制作。由此，能够使得主体部10与弹性部20一体成型，以此来提高椎间融合器1的结构稳定性。

在另一些示例中，主体部10与弹性部20也可以可拆卸地装配在一起。在这种情况下，能够根据不同的椎骨2及椎骨2的状况有针对性地排布第一类弹性片21与第二类弹性片22，由此能够提高椎间融合器1的适用性。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及的椎间融合器1的主体部10的三维网络结构图。图5是示出了本公开的实施方式所涉及的三维网络结构的网络结构单元体11示意图。

如图4所示，在一些示例中，三维网络结构可以由多个网络结构单元体11构成，网络结构单元体11为多面体结构，网络结构单元体11包括基点111和连接各个基点111的棱112，多个网络结构单元体11以基点111和棱112重合的方式依次排列。由此，网络结构单元可以紧密排列从而得到三维网络结构。

在一些示例中，在三维网络结构中，一个基点111至少连接有3条棱112。由此，能够降低应力集中，使得椎间融合器1内部结构应力分布更加均匀。

如图5所示，在一些示例中，网络结构单元体11可以为十二面体结构。具体而言，十二面体可以由若干个四边形构成。在另一些示例中，十二面体还可以由若干个三角形或五边形构成。

另外，在一些示例中，三维网络结构可以呈不规则结构。

在本公开中，网络结构单元体11的棱112可以由24根长度相等的棱112构成。

在本公开中，三维网络结构为双层结构，每层由约21个网络结构单元体11构成，长约为7个网络结构单元体11，宽约为3个网络结构单元体11。在这种情况下，本公开中的三维网络结构呈现出大致扁平的形状，由此能够便于放入椎间。

在一些示例中，在三维网络结构中，多个网络结构单元体11之间可以相互连通。由此，能够形成气血通路，促进骨组织生长恢复。

在一些示例中，在三维网络结构中，可以填充促进骨骼生长的填充物。在这种情况下，能够诱导骨骼生长，同时，三维网络结构可以作为骨传导支架，由此能促进骨骼的连续生长。

在一些示例中，在主体部10，还填充有人工骨(未图示)。由此，能够诱导骨骼生长，促进恢复。

在一些示例中，人工骨可以通过热压合的方式与主体部10结合。由此，能够使人工骨与椎间融合器1牢固地结合。

在一些示例中，人工骨可以包括生物陶瓷颗粒和可降解聚酯材料。在这种情况下，人工骨可以在促进骨骼生长后降解，在三维网络结构中形成气血通路，避免阻碍椎间的气血通路，有利于骨骼的生长恢复。

在一些示例中，生物陶瓷颗粒可以包括例如羟基磷灰石、磷酸三钙等。在一些示例中，可降解聚酯材料可以包括例如聚乳酸、聚己内酯及其共聚物等。

在一些示例中，主体部10的孔隙率可以为70％～90％。在本公开中，主体部10的孔隙率可以为80％。由此，能够确保一定结构强度下利于骨组织内的气血流通，促进骨组织生长。

在另一些示例中，主体部10还可以是实心结构。在这种情况下，主体部10的结构更加坚固。

在一些示例中，主体部10由可以金属、陶瓷、聚合物中的至少一种制成。由此，能够根据情况选择合适材料的主体部10。

在一些示例中，主体部10的材料可以选自聚乳酸类材料、聚己内酯、聚对二氧环己酮、聚醚醚酮、聚乙醇酸当中的一种或多种组成。另外，在一些示例中，主体部10的材料也可以选自丙交酯、己内酯、对二氧环己酮和乙交酯当中的二元以上的无规共聚物或嵌段共聚物当中的一种或多种组成。此外，在另一些示例中，主体部10还可以由聚原酸酯(POE)、聚偶磷氮、聚已内酯、聚酯尿烷、聚酸酐亚胺共聚物、聚羟丁酯及其共聚物、聚氨基酸(PAA)当中的一种或多种组成。

在另一些示例中，主体部10还可以由医用不锈钢、铂、钛合金、钛镍记忆合金、钴铬合金或镁合金当中的一种或多种组成。在这种情况下，上述材料与由可吸收材料相比，其价格相对较低且材料强度高，由此，能够降低工艺难度以及生产成本。

(弹性部)

图6是示出了本公开的实施方式所涉及的弹性部20的立体图。

在一些示例中，弹性部20包括形成在主体部10的上表面和下表面中的至少一个表面上，并沿着上表面或下表面的二维方向排列的多个弹性片。在这种情况下，当主体部10的上表面或下表面因与椎骨2接触而受力时，弹性部20能够发生弹性形变而更好地适应来自椎骨2的形状。

在本公开中，弹性部20分别设置在主体部10的上表面和下表面，上下表面分别设置有4块弹性片。

如上所述，弹性部20还可以在主体部10的上下表面同时设置。在这种情况下，椎间融合器1可以通过上下表面的弹性部20同时对骨骼进行诱导刺激，促进恢复生长。

如图6所示，在一些示例中，弹性片具有弹性部20和与弹性部20连接的两个端部，弹性片的两个端部固定于主体部10，并且弹性片的弹性体与主体部10之间具有间隙H(参见图4)。在这种情况下，弹性片的弹性体能够有一定的空间进行活动，由此，能够实现缓冲效果。

在一些示例中，弹性片的两个端部可以固定于基点111。在另一些示例中，弹性片还可以具有三个固定于主体部10上的端点。由此，能够提高弹性片的稳定性。

在一些示例中，弹性片的两个端部之间的距离是可调节的。在这种情况下，长度一定的弹性片，由于端点的距离不同，弹性以及弹性片覆盖的范围都会产生变化，由此，能够根据实际需要对弹性片的弹性以及范围进行调节。

在一些示例中，弹性片呈波浪状，并且弹性部20具有两个以上的波峰。由此，能够均匀地分散应力。在另一些示例中，弹性片还可以呈圆弧状、锯齿状或其他不规则形状。在一些示例中，波峰的高度可以是不同的。在另一些示例中，弹性片可以沿着的自身长度方向的中线对称。

在另一些示例中，弹性部20的波峰还可以呈现出一定程度的倾斜。在这种情况下，椎间融合器1受到压力时弹性部20会相应地倾斜，从而更好的与骨骼进行贴合。

在另一些示例中，弹性片的波浪状波峰可以包括有3个、4个、5个或更多的波峰。在另一些示例中，波峰的高度可以是相同的。

在一些示例中，弹性片可以沿着主体部10的长度方向排列。在另一些示例中，弹性片可以沿着主体部10的宽度方向排列。本实施方式不限于此，弹性片还可以散乱地排布在主体部10上。

在一些示例中，多个弹性片包括并行排列且呈波浪状的第一类弹性片21和第二类弹性片22，从沿着与弹性片的长度正交的方向看，第一类弹性片21与第二类弹性片22的波浪状的波纹交错分布。由此，能够使第一类弹性片21与第二类弹性片22均匀受力。

在本公开中，第一类弹性片21的长度L1大于第二类弹性片22的长度L2。

在一些示例中，第一类弹性片21和第二类弹性片22可以交替地排布在主体部10上。

在另一些示例中，第一类弹性片21和第二类弹性片22可以以叠加的形式设置在主体部10上。

另外，在一些示例中，可以通过在主体部10上增加弹性片的数量来降低应力集中，使得椎间融合器1内部的结构应力分布更加均匀。

另外，在另一些示例中，弹性部20还可以是由支柱、弹簧或缓冲板等构成。由此，能够增加弹性部20结构的灵活性以及可选择性。

在一些示例中，弹性部20可以是由具有一定弹性的材料制成的。具体而言，弹性部20可以是由金属、陶瓷、聚合物中的一种或多种制成。由此，可以通过选择合适的材料来制作具有合适弹性的弹性部20。例如：金属钛、聚醚醚酮(PEEK)等中的一种或多种制成。

在另一些示例中，弹性部20可以由与主体部10的制作材料相同的材料制作而成。

在一些示例中，第一类弹性片21和第二类弹性片22的制作材料可以是不同的。由此，可以根据对应的情况选择对应弹性片的椎间融合器1。

在一些示例中，第一类弹性片21和第二类弹性片22还可以呈交织网状设置在主体部10上。

虽然以上结合附图和实施例对本发明进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本发明。本领域技术人员在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本发明进行变形和变化，这些变形和变化均落入本发明的范围内。

Claims

1.一种具有弹性部的椎间融合器，其特征在于，

包括：

主体部，其是以三维网络结构为骨架的多孔体结构，并且具有相对的上表面和下表面；以及

弹性部，其包括形成在所述主体部的所述上表面和所述下表面中的至少一个表面上，并沿着所述上表面或所述下表面的二维方向排列的多个弹性片。

2.根据权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于：

所述弹性片具有弹性部和与所述弹性部连接的两个端部，所述弹性片的两个端部固定于所述主体部，并且所述弹性片的弹性体与所述主体部之间具有间隙。

3.根据权利要求1或2所述的椎间融合器，其特征在于：

所述多个弹性片包括并行排列且呈波浪状的第一类弹性片和第二类弹性片，从沿着与所述弹性片的长度正交的方向看，所述第一类弹性片与所述第二类弹性片的波浪状的波纹交错分布。

4.根据权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于：

所述主体部的孔隙率为70％～90％。

5.根据权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于：

所述三维网络结构由多个网络结构单元体构成，所述网络结构单元体为多面体结构，所述网络结构单元体包括基点和连接各个基点的棱，多个所述网络结构单元体以所述基点和所述棱重合的方式依次排列。

6.根据权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于：

在所述主体部，还填充有人工骨。

7.根据权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于：

所述主体部由金属、陶瓷、聚合物中的至少一种制成。

8.根据权利要求5所述的椎间融合器，其特征在于：

在所述三维网络结构中，多个所述网络结构单元体之间相互连通。

9.根据权利要求2所述的椎间融合器，其特征在于：

所述弹性片呈波浪状，并且所述弹性片具有两个以上的波峰。

10.根据权利要求1所述的椎间融合器，其特征在于：

所述三维网络结构通过3D打印形成。